gym 101889I Imperial roads 最小生成树+LCA

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题意：

      给出一幅无向带权图，q次询问，每次询问都求一棵包含给出的边的最小生成树。

思路：

      首先求出最小生成树（kruskal），如果查询的边在最小生成树上，肯定是直接输出最小生成树，如果不在树上，那么这条必须连的边会和生成树形成一个环，我们就要去掉这个环上最大的一条边，就得到了答案（最小生成树是通过局部最优解得到全局最优解的，所以如果这样做，得到的是符合要求的最优解）。

     赛中队友提出一个问题，如果有两棵不同的最小生成树那这个做法不就错了吗，但其实如果有两棵最小生成树，这两棵树 相同权值的边的条数是一样的，是同分异构，所以做法还是正确的。

    而求环上的最大值，其实是求树上的最大值，所以在做kruskal的时候建立一幅新图，然后用lca求最大值。注意最大值的更新，很容易错。

#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<vector>
#include<map>
#include<set>
#include<cstring>
#include<queue>
#include<stack>
#include<cmath> 
#define CLR(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
#define mkp(a,b) make_pair(a,b)
using namespace std;
const int maxn = 100010;
typedef long long ll;
int n, m, head[maxn], tot, vis[maxn],fa[maxn],deep[maxn],t,f[maxn][20],ma[maxn][20];
int ans;
struct edge {
    int to, w, Next;
    edge() {}
    edge(int to, int Next, int w) :to(to), Next(Next), w(w) {}
}a[maxn * 4];
map<pair<int, int >, int >mp;
struct node {
    int u, v, w;
    node(int u, int v, int w) :u(u), v(v), w(w) {}
};
vector<node>g;
void addv(int u, int v, int w) {
    a[++tot] = { v,head[u],w };
    head[u] = tot;
}
void init() {
    CLR(head, -1);
    for (int i = 1; i <= n; i++)fa[i] = i;
    tot = 0;
}
int find(int x)
{
    return x == fa[x] ? x : fa[x] = find(fa[x]);
}
inline void baba(int x, int y)
{
    int fx = find(x), fy = find(y);
    fa[fx] = fy;
}
bool cmp(node &a, node &b)
{
    return a.w < b.w;
}
inline void kruskal() {
    sort(g.begin(), g.end(), cmp);
    for (int i = 0; i < m; i++)
    {
        int x = find(g[i].u);
        int y = find(g[i].v);
        if (x == y)continue;
        addv(g[i].u, g[i].v, g[i].w);
        addv(g[i].v, g[i].u, g[i].w);
        baba(x, y);
        ans += g[i].w;
    }
}
inline void bfs() {
    queue<int >q;
    q.push(1);
    deep[1] = 1;
    while (!q.empty())
    {
        int x = q.front();
        q.pop();
        for (int i = head[x]; i != -1; i = a[i].Next)
        {
            int y = a[i].to;
            if (deep[y])continue;
            deep[y] = deep[x] + 1;
            f[y][0] = x;
            ma[y][0] = a[i].w;
            for (int j = 1; j <= t; j++)
            {
                f[y][j] = f[f[y][j - 1]][j - 1];
                ma[y][j] = max(ma[y][j-1], ma[f[y][j - 1]][j - 1]);
            }
            q.push(y);

        }
    }
}
int lca(int x, int y)
{
    int maxx = 0;
    if (deep[x] > deep[y])swap(x, y);
    for (int i = t; i >= 0; i--)
    {
        if (deep[f[y][i]] >= deep[x]) { 
            maxx = max(maxx, ma[y][i]);
            y = f[y][i]; 
        }
    }
    if (x == y)return maxx;
    for (int i = t; i >= 0; i--)
    {
        if (f[x][i] != f[y][i]) {
            maxx = max(maxx, ma[x][i]);
            maxx = max(maxx, ma[y][i]);
            x = f[x][i], y = f[y][i];
        }
    }
    //printf("debug
");
    maxx=max(maxx,ma[x][0]);
    maxx=max(maxx,ma[y][0]);
    return maxx;
}
int main() {
    scanf("%d%d", &n, &m);
    init();
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        int u, v;
        int w;
        scanf("%d%d%d", &u, &v, &w);
        if (u > v)swap(u, v);
        mp[make_pair(u, v)] = w;
        g.push_back(node{ u,v,w });
    }
    kruskal();
    t = (int)(log(n) / log(2)) + 1;
    bfs();
//    for (int i = 1; i <= n; i++)
//    {
//        printf("i:%d  deep:%d
", i, deep[i]);
//    }
    int q;
    cin >> q;
    while (q--)
    {
        int u, v;
        scanf("%d%d", &u, &v);
        if (u > v)swap(u, v);
    //    printf("u:%d  v:%d
", u, v);
    //    printf("ans:%d   lca:%d  mp:%d
",ans,lca(u,v),mp[make_pair(u,v)]);
        printf("%d
", ans - lca(u, v)+mp[make_pair(u,v)]);
    }
}

/*

5 7
1 2 6
1 3 4
3 4 2
1 5 7
4 5 4
2 4 1
3 5 3
1
4 5


*/